KR20190017167A - Gas sensor package for improving sensing efficiency - Google Patents

Gas sensor package for improving sensing efficiency Download PDF

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KR20190017167A
KR20190017167A KR1020170101568A KR20170101568A KR20190017167A KR 20190017167 A KR20190017167 A KR 20190017167A KR 1020170101568 A KR1020170101568 A KR 1020170101568A KR 20170101568 A KR20170101568 A KR 20170101568A KR 20190017167 A KR20190017167 A KR 20190017167A
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김완호
김재필
전시욱
장인석
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한국광기술원
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Abstract

The present invention relates to a gas sensor package for improving sensing efficiency and, more specifically, provides a gas sensor package for improving sensing efficiency, which comprises: a substrate of which an electrode pattern is formed on an upper surface; a semiconductor type gas sensor chip mounted on an upper surface of the substrate; an electric connection unit electrically connecting the semiconductor type gas sensor chip and an electrode pattern; a gas flow inducement guide unit having a through hole of which a lower side width is narrower than an upper side width, and a side wall is formed with a curved surface, and bonded to an edge on an upper surface of the substrate for the semiconductor type gas sensor chip to be placed at an internal side of the through hole; and a gas distribution film bonded to the gas flow inducement guide unit, and having a plurality of gas distribution holes.

Description

감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지{Gas sensor package for improving sensing efficiency}[0001] The present invention relates to a gas sensor package for improving sensing efficiency,

본 발명은 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 가스 유통 필름의 다수의 가스유통공으로 유입된 가스흐름을 변경하여 가스센서칩으로 모아지게 하여 가스 감지속도를 향상시킬 수 있고, 외부 가스가 유입되는 가스유통공을 크기를 초미세하게 설계하여 반도체식 가스센서칩의 오염을 방지하여 감지효율을 우수하게 할 수 있는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지를 제공하는 데 있다.The present invention relates to a gas sensor package capable of improving detection efficiency, and more particularly, to a gas sensor package capable of improving gas detection speed by modifying a gas flow introduced into a plurality of gas flow holes of a gas distribution film, A gas sensor package can be provided which can improve the sensing efficiency by preventing the contamination of the semiconductor type gas sensor chip by designing the size of the gas flow hole into which the external gas flows, I have to.

산업이 발전함에 따라 생활환경 속에 많은 종류의 위험한 가스가 존재하고 있다. 산업현장뿐만 아니라 가정, 업소에서도 위해가스의 위험성은 커지고 있고, 위해가스에 노출된 신체에서 질병이 나타나거나, 가스폭발로 인하여 인적, 재산적 손실, 환경오염 등의 피해가 발생하고 있다.As the industry develops, there are many kinds of dangerous gases in the living environment. The risk of harmful gas is growing not only in the industrial field, but also in homes and businesses, and the human body exposed to the harmful gas is exposed to diseases, and the gas explosion causes damage such as human, property loss, and environmental pollution.

가스센서는 가스의 농도를 검출하는 센서로서, 가스감지 방식에 따라 연소식 가스센서, 전기 화학식 가스센서, 열전도식 가스센서 및 반도체식 가스센서 등으로 구분된다.A gas sensor is a sensor for detecting the concentration of a gas, and is classified into a combustion gas sensor, an electric chemical gas sensor, a thermally conductive gas sensor, and a semiconductor gas sensor according to a gas sensing method.

반도체식 가스센서는 산화주석(SnO2) 등의 세라믹 물질이 섭씨 300도 이상의 온도에서 특정 가스에 노출될 때 저항이 변하는 성질을 이용한다. 이러한 반도체식 가스센서는 가스와 반응하는 가스 감지막, 가스 감지막을 가열하여 최적의 성능을 나타낼 수 있는 온도까지 승온시키는 히터 전극, 및 가스 감지막의 저항변화를 측정하여 일정 농도 이상의 가스 유무를 감지하는 감지 전극을 포함한다.The semiconductor type gas sensor utilizes a property that the resistance changes when a ceramic material such as tin oxide (SnO 2 ) is exposed to a specific gas at a temperature of 300 degrees Celsius or more. Such a semiconductor type gas sensor includes a gas sensing film which reacts with a gas, a heater electrode which heats the gas sensing film to raise the temperature to an optimum performance, and a sensor And a sensing electrode.

한국 공개특허공보 제10-2015-0031710호(특허문헌 1)에는 다수의 금속패턴을 포함하는 기판; 상기 기판에 실장되는 가스센싱소자; 및 상기 기판 및 상기 가스센싱소자를 포위하여 밀폐수용하며, 내부의 수용공간과 연통하는 가스이동홀을 포함하는 커버모듈;을 포함하는 가스센서 패키지가 개시되어 있다. Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2015-0031710 (Patent Document 1) discloses a substrate including a plurality of metal patterns; A gas sensing element mounted on the substrate; And a cover module enclosing the substrate and the gas sensing element to enclose the gas sensing element, the cover module including a gas transfer hole communicating with an internal accommodating space.

특허문헌 1의 가스센서 패키지는 가스센서를 실장하는 기판 상부 전체를 커버하여 밀폐하는 커버모듈을 모듈화하여, 다수의 가스센서가 패키징되어 어레이된 기판에 커버모듈을 씌운후 절단하여 가스센서 패키지를 구현하여 제조공정을 단축하며, 가스가 센싱부에 접촉할 수 있는 공간을 확보하면서도 밀폐효율이 높은 가스센서 패키지를 구현할 수 있는 장점이 있으나, 커버모듈 내부의 수용공간의 일측 영역에 가스센싱소자가 기판에 실장되고 커버모듈 내부의 수용공간의 타측 영역이 빈공간으로 존재함으로, 커버모듈의 가스이동홀로 인입되는 가스가 커버모듈 내부의 수용공간의 빈공간에 분포되어 감지효율이 저하되는 단점이 있다.In the gas sensor package of Patent Document 1, the cover module which covers the entire upper surface of the substrate on which the gas sensor is mounted is modularized, and a plurality of gas sensors are packaged and covered with the cover module on the substrate, A gas sensor package having a high sealing efficiency can be realized while securing a space in which the gas can be brought into contact with the sensing part. However, in the case where the gas sensing device is mounted on one side of the accommodation space inside the cover module, And the other side of the accommodating space in the cover module exists as an empty space, so that the gas introduced into the gas moving hole of the cover module is distributed in the empty space of the accommodating space inside the cover module.

: 한국 공개특허공보 제10-2015-0031710호: Korean Patent Publication No. 10-2015-0031710

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출된 것으로, 그 목적은 가스감지 능력을 증대시킬 수 있는 가스센서 패키지를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a gas sensor package capable of increasing the gas sensing capability.

상술된 목적을 달성하기 위한, 본 발명의 일 실시예에 의한 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지는, 상면에 전극패턴이 형성된 기판; 상기 기판의 상면에 실장된 반도체식 가스센서칩; 상기 반도체식 가스센서칩과 전극패턴을 전기적으로 연결하는 전기연결부; 측벽이 곡면으로 이루어진 관통홀이 형성되고, 상기 기판 상면 가장자리에 접착되어 상기 반도체식 가스센서칩을 상기 관통홀 내측에 위치하는 가스흐름 유도 가이드부; 및 상기 가스흐름 유도 가이드부에 접착되고, 다수의 가스유통공이 형성된 가스 유통 필름;을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a gas sensor package including: a substrate on which an electrode pattern is formed; A semiconductor gas sensor chip mounted on an upper surface of the substrate; An electrical connection part for electrically connecting the semiconductor type gas sensor chip and the electrode pattern; A gas flow induction guide part having a through-hole having a curved side wall formed therein, the gas flow guide part being adhered to a top surface of the substrate and positioned inside the through-hole; And a gas distribution film adhered to the gas flow induction guide part and having a plurality of gas flow holes formed therein.

본 발명은 상기 가스 유통 필름은 5~20㎛ 크기의 다수의 가스유통공이 형성된 필름인 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the gas distribution film is a film in which a plurality of gas flow holes having a size of 5 to 20 탆 are formed.

여기서, 상기 가스 유통 필름은 다공성 금속 기판, 다공성 실리콘 박막, 산화알루미늄 다공성 박막 중 하나로 구현된 것을 특징으로 한다.Here, the gas distribution film may be one of a porous metal substrate, a porous silicon thin film, and an aluminum oxide porous thin film.

또, 본 발명은 상기 곡면은 상기 제2관통홀의 중심영역 방향으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the curved surface is recessed in the direction of the central region of the second through hole.

또, 본 발명은 상기 곡면은 상기 제2관통홀의 중심영역 방향으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the curved surface is formed to be convex in the direction of the central region of the second through hole.

그리고, 본 발명은 상기 기판은 BT레진, 세라믹, 금속 중 하나의 소재로 제조된 제1기판 구조물에 전극패턴이 형성된 것을 사용하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the substrate has an electrode pattern formed on a first substrate structure made of one of BT resin, ceramic and metal.

또한, 본 발명은 상기 가스흐름 유도 가이드부의 소재는 세라믹인 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the material of the gas flow induction guide portion is a ceramic.

아울러, 본 발명은 상기 관통홀은 하측폭이 상측폭보다 좁은 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the through hole is characterized in that the lower width is narrower than the upper width.

본 발명에 의하면, 가스 유통 필름의 다수의 가스유통공으로 유입된 가스가 가스흐름 유도 가이드부의 곡면의 측벽에서 흐름이 변경되어 반도체식 가스센서칩으로 모아지게 되어, 반도체식 가스센서칩에 가스가 머무는 시간을 길어짐으로써, 반도체식 가스센서칩의 감지막에서 가스를 감지하는 속도를 빠르게 하여 가스감지 능력을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, the gas introduced into the plurality of gas flow holes of the gas distribution film is changed in flow from the side wall of the curved surface of the gas flow induction guide portion to be collected into the semiconductor type gas sensor chip, By increasing the time, it is possible to speed up the detection of gas in the sensing film of the semiconductor type gas sensor chip, thereby improving the gas sensing capability.

본 발명에 의하면, 가스유통공의 크기를 초미세한 크기로 설계하여, 가스센서 패키지 내부로 가스만 통과시키고, 수분, 이물질, 분진, 먼지 등을 통과하지 못하여 반도체식 가스센서칩의 오염을 방지하여 감지효율을 높일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the size of the gas flow hole is designed to be a very small size so that only the gas passes through the gas sensor package and does not pass through moisture, foreign matter, dust, dust or the like, The detection efficiency can be increased.

도 1은 본 발명에 따른 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지의 단면도이고,
도 2는 도 1의 가스센서 패키지의 가스 유통 필름이 가스흐름 유도 가이드부 상면에 접착된 상태를 도시한 단면도이고,
도 3은 본 발명에 따른 가스센서 패키지의 가스흐름 유도 가이드부가 오목한 곡면의 측벽을 가지는 상태를 도시한 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 가스센서 패키지의 가스흐름 유도 가이드부가 볼록한 곡면의 측벽을 가지는 상태를 도시한 단면도,
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 적용된 가스 유통 필름의 일례 사진도,
도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 적용된 가스 유통 필름의 다른예 사진도,
도 7은 본 발명에 따른 가스센서 패키지의 가스 유통 필름에 지지용 필름이 적층된 상태를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a gas sensor package capable of improving detection efficiency according to the present invention,
Fig. 2 is a cross-sectional view showing a state in which the gas distribution film of the gas sensor package of Fig. 1 is adhered to the upper surface of the gas flow guiding guide portion,
3 is a cross-sectional view showing a state in which a gas flow induction guide portion of a gas sensor package according to the present invention has a concave curved side wall,
4 is a cross-sectional view showing a state in which the gas flow guide portion of the gas sensor package according to the present invention has a convex curved side wall,
5A and 5B are photographs of an example of a gas distribution film applied in accordance with the present invention,
6A and 6B are photographs of other examples of gas distribution films applied in accordance with the present invention,
7 is a cross-sectional view showing a state in which a supporting film is laminated on a gas distribution film of a gas sensor package according to the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에서는 가스센서의 가스감지 능력을 극대화하기 위하여, 패키지로 유입된 가스가 반도체식 가스센서칩으로 모아져서 가스 감지 속도를 증가시키는 패키지 구조 및 반도체식 가스센서칩의 오염을 방지하기 위한 패키지 구조를 채용하는 것이다. In the present invention, in order to maximize the gas sensing capability of the gas sensor, a package structure in which the gas introduced into the package is collected by the semiconductor gas sensor chip to increase the gas sensing speed, and a package structure for preventing contamination of the semiconductor gas sensor chip .

도 1은 본 발명에 따른 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지의 단면도이고, 도 2는 도 1의 가스센서 패키지의 가스 유통 필름이 가스흐름 유도 가이드부 상면에 접착된 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 가스센서 패키지의 가스흐름 유도 가이드부가 오목한 곡면의 측벽을 가지는 상태를 도시한 단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 가스센서 패키지의 가스흐름 유도 가이드부가 볼록한 곡면의 측벽을 가지는 상태를 도시한 단면도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따라 적용된 가스 유통 필름의 일례 사진도이고, 도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따라 적용된 가스 유통 필름의 다른예 사진도이고, 도 7은 본 발명에 따른 가스센서 패키지의 가스 유통 필름에 지지용 필름이 적층된 상태를 도시한 단면도이다.FIG. 1 is a cross-sectional view of a gas sensor package capable of improving detection efficiency according to the present invention, FIG. 2 is a sectional view showing a state in which a gas distribution film of the gas sensor package of FIG. And FIG. 3 is a sectional view showing a state in which the gas flow guide guide portion of the gas sensor package according to the present invention has a concave curved side wall. FIG. 4 is a side view showing the gas flow guide guide portion of the gas sensor package according to the present invention, FIGS. 5A and 5B are photographs of an example of a gas distribution film applied in accordance with the present invention, FIGS. 6A and 6B are photographs of another example of a gas distribution film applied in accordance with the present invention, 7 is a cross-sectional view showing a state in which a supporting film is laminated on a gas distribution film of a gas sensor package according to the present invention.

본 발명에 의한 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지는 도 1에 도시한 바와 같이 기판(100), 반도체식 가스센서칩(150), 가스흐름 유도 가이드부(230), 가스 유통 필름(220)을 포함한다.1, a gas sensor package capable of improving the sensing efficiency according to the present invention includes a substrate 100, a semiconductor type gas sensor chip 150, a gas flow guide part 230, a gas distribution film 220 ).

즉, 본 발명의 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지는 상면에 전극패턴이 형성된 기판(100); 상기 기판(100)의 상면에 실장된 반도체식 가스센서칩(150); 상기 반도체식 가스센서칩(150)과 전극패턴(미도시)을 전기적으로 연결하는 전기연결부(130); 측벽이 곡면으로 이루어진 관통홀(231)이 형성되고, 상기 기판(100) 상면 가장자리에 접착되어 상기 반도체식 가스센서칩(150)을 상기 관통홀(231) 내측에 위치하는 가스흐름 유도 가이드부(230); 및 상기 가스흐름 유도 가이드부(230)에 접착되고, 다수의 가스유통공(221)이 형성된 가스 유통 필름(220);을 포함하여 구성된다.That is, a gas sensor package capable of improving the sensing efficiency of the present invention includes a substrate 100 on which an electrode pattern is formed; A semiconductor gas sensor chip 150 mounted on the upper surface of the substrate 100; An electrical connection part 130 for electrically connecting the semiconductor type gas sensor chip 150 and an electrode pattern (not shown); The semiconductor gas sensor chip 150 is adhered to the upper surface edge of the substrate 100 so that the gas flow guide guide portion (not shown) positioned inside the through hole 231 230); And a gas distribution film 220 adhered to the gas flow induction guide portion 230 and having a plurality of gas flow holes 221 formed therein.

여기서, 관통홀(231)은 하측폭(W2)이 상측폭(W1)보다 좁은 것이 바람직하다.Here, it is preferable that the lower side width W2 of the through hole 231 is narrower than the upper side width W1.

반도체식 가스센서칩(150)은 산화성 가스 또는 환원성 가스와의 접촉을 통해 감지막의 전도성 변화로 가스를 감지한다.The semiconductor type gas sensor chip 150 senses gas by a change in the conductivity of the sensing film through contact with an oxidizing gas or a reducing gas.

즉, 반도체식 가스센서칩(150)은 히터전극, 감지막, 감지전극을 구비하고, 히터전극은 전원이 인가되면 두께와 길이에 따른 저항에 의해 발열을 하게 되고, 발생된 열은 감지막으로 전달되어 감지막을 승온시킨다.That is, the semiconductor type gas sensor chip 150 includes a heater electrode, a sensing film, and a sensing electrode. When the power is applied to the heater electrode, the semiconductor type gas sensor chip 150 generates heat by resistance according to its thickness and length, And the temperature of the sensing film is raised.

승온된 감지막은 유입되는 가스에 대해 화학적 흡착 또는 탈착 반응이 원활하게 수행하면서 감지막에 저항변화가 발생되고, 감지막의 저항변화를 감지전극에서 측정함으로써, 가스 감지가 이루어진다.The temperature sensing membrane undergoes a chemical adsorption or desorption reaction on the incoming gas, resulting in a resistance change in the sensing membrane, and gas sensing is achieved by measuring the resistance change of the sensing membrane at the sensing electrode.

여기서, 히터전극은 금(Au), 텅스텐(W), 백금(Pt) 및 팔라듐(Pd) 등의 금속, 실리콘, 전도성 금속 산화물 등을 사용할 수 있고, 감지막은 가스를 흡착하여 저항 변화가 일어나는 소재를 사용하며, 산화물 반도체(SnO2, ZnO, WO3, Fe2O3 등)에 촉매류(Pt, Pd, Ag, Ni 등)가 첨가된 조성 물질로 형성된다.Here, the heater electrode may be made of metal such as gold (Au), tungsten (W), platinum (Pt) and palladium (Pd), silicon, conductive metal oxide or the like and the sensing film may be made of a material And is formed of a composition material to which a catalyst (Pt, Pd, Ag, Ni, etc.) is added to an oxide semiconductor (SnO 2 , ZnO, WO 3 , Fe 2 O 3, etc.).

그리고, 감지전극은 금속 또는 전도성 금속 산화물로 사용할 수 있다.
And, the sensing electrode can be used as a metal or a conductive metal oxide.

기판(100)은 상면에 전극패턴이 형성되어 있고, 반도체식 가스센서칩(150)이 실장된다. An electrode pattern is formed on the upper surface of the substrate 100, and the semiconductor type gas sensor chip 150 is mounted.

여기서, 기판(100)은 BT레진, 세라믹, 금속 중 하나의 소재로 제조될 수 있다.Here, the substrate 100 may be made of one of BT resin, ceramic, and metal.

그리고, 반도체식 가스센서칩(150)과 전극패턴은 전기적으로 연결된다.Then, the semiconductor type gas sensor chip 150 and the electrode pattern are electrically connected.

즉, 반도체식 가스센서칩(150)의 히터전극은 전극패턴과 연결되어 전원을 공급받으며, 감지전극도 전극패턴과 연결되어 감지전극에서 감지된 감지신호를 분석장치로 송신한다.That is, the heater electrode of the semiconductor type gas sensor chip 150 is connected to the electrode pattern to receive power, and the sensing electrode is also connected to the electrode pattern to transmit the sensed signal sensed by the sensing electrode to the analyzer.

그리고, 전기연결부(130)는 와이어 또는 도전성 리본으로, 반도체식 가스센서칩과 전극패턴을 와이어 본딩하거나 또는 도전성 리본으로 전기적 연결할 수 있다.
The electrical connection part 130 may be a wire or a conductive ribbon, and the semiconductor type gas sensor chip and the electrode pattern may be wire-bonded or electrically connected with a conductive ribbon.

가스 유통 필름(220)은 가스흐름 유도 가이드부(230)의 측벽에 도 1과 같이, 고정되거나, 도 2와 같이, 가스흐름 유도 가이드부(230) 상면에 접착된다.The gas distribution film 220 is fixed to the side wall of the gas flow guide part 230 as shown in FIG. 1, or is adhered to the upper surface of the gas flow guide part 230, as shown in FIG.

여기서, 가스 유통 필름(220)의 다수의 가스유통공(221)은 가스흐름 유도 가이드부(230)의 관통홀(231)에 대향되는 영역에만 형성할 수 있다.The plurality of gas flow holes 221 of the gas distribution film 220 may be formed only in a region facing the through holes 231 of the gas flow induction guide portion 230.

그리고, 가스 유통 필름(220)은 5~20㎛ 크기의 다수의 가스유통공(221)이 형성된 필름으로 구현할 수 있다. 여기서, 다수의 가스유통공(221)은 필름에 균일하게 배열된 상태로 형성되는 것이 바람직하다.The gas distribution film 220 may be a film having a plurality of gas flow holes 221 each having a size of 5 to 20 μm. Here, it is preferable that the plurality of gas flow holes 221 are formed in a state of being uniformly arranged on the film.

즉, 다수의 가스유통공(221)의 크기는 5~20㎛이므로, 수분, 이물질, 분진, 먼지 등을 통과하지 못하여 감지막의 오염을 방지하여 감지효율을 높일 수 있다.That is, since the size of the plurality of gas flow holes 221 is 5 to 20 μm, it can not pass through moisture, foreign matter, dust, dust or the like, thereby preventing contamination of the sensing membrane and improving detection efficiency.

이때, 다수의 가스유통공(221)의 크기가 5㎛미만인 경우, 가스유통공(221)의 크기가 미세하여 가스유통공(221)을 형성하는 공정에서 막힌 가스유통공(221)이 형성될 수 있고 가스유통공(221)을 균일화시킬 수 없는 단점이 있다.At this time, when the size of the plurality of gas flow holes 221 is less than 5 mu m, the gas flow holes 221 are formed in the process of forming the gas flow holes 221 due to the small size of the gas flow holes 221 And the gas flow hole 221 can not be uniformed.

그리고, 다수의 가스유통공(221)의 크기가 20㎛ 초과하는 경우, 미세한 수분, 이물질, 분진, 먼지가 가스유통공(221)을 통과될 수 있어, 감지효율이 저하되는 문제가 발생한다.
If the size of the plurality of gas flow holes 221 exceeds 20 μm, minute moisture, foreign matter, dust, and dust can pass through the gas flow holes 221, resulting in deterioration of detection efficiency.

본 발명에서는 다수의 가스유통공(221)을 가지는 가스 유통 필름(220)을 다공성 금속 기판, 다공성 실리콘 박막, 산화알루미늄 다공성 박막 중 하나로 구현할 수 있다.In the present invention, the gas distribution film 220 having a plurality of gas flow holes 221 may be formed as one of a porous metal substrate, a porous silicon thin film, and an aluminum oxide porous thin film.

실리콘 박막 및 산화알루미늄 박막을 에칭하여, 다수의 가스유통공(221)을 균일하게 형성할 수 있다.The silicon thin film and the aluminum oxide thin film are etched to uniformly form a plurality of gas flow holes 221. [

즉, 도 5a 및 도 5b와 같은 다공성 실리콘 박막을 제조할 수 있고, 도 6a 및 도 6b에 도시된 바와 같은 산화알루미늄 다공성 박막을 제조할 수 있다.That is, the porous silicon thin film as shown in FIGS. 5A and 5B can be manufactured, and the aluminum oxide porous thin film as shown in FIGS. 6A and 6B can be manufactured.

이러한 가스 유통 필름(220)의 두께는 다수의 가스유통공(221)을 에칭 공정으로 원활하게 형성하기 위하여, 50㎛ 미만인 것이 바람직하다.
The thickness of the gas distribution film 220 is preferably less than 50 탆 in order to smoothly form a large number of gas flow holes 221 by an etching process.

가스흐름 유도 가이드부(230)는 하측폭(W2)이 상측폭(W1)보다 좁고 측벽이 곡면으로 이루어진 관통홀(231)이 형성되어 있다.The gas flow induction guide part 230 is formed with a through hole 231 whose lower side width W2 is narrower than the upper side width W1 and whose side wall is curved.

그리고, 가스흐름 유도 가이드부(230)는 기판(100) 상면 가장자리에 접착되어 반도체식 가스센서칩(150)을 관통홀(231) 내측에 위치시킨다.The gas flow induction guide part 230 is adhered to the upper surface of the substrate 100 to position the semiconductor type gas sensor chip 150 inside the through hole 231.

여기서, 가스흐름 유도 가이드부(230)의 곡면은 관통홀(231)의 중심영역 방향으로 오목하거나 볼록하게 형성할 수 있다.Here, the curved surface of the gas flow induction guide part 230 may be formed concave or convex in the direction of the central region of the through hole 231.

즉, 도 3 및 도 4와 같이, 가스흐름 유도 가이드부(230)의 측벽이 오목한 곡면(231a) 및 볼록한 곡면(231b)으로 이루어진 경우, 가스 유통 필름(220)의 다수의 가스유통공(221)으로 유입된 가스는 가스흐름 유도 가이드부(230)의 오목한 곡면 (231a) 및 볼록한 곡면(231b)으로 이루어진 측벽에서 흐름이 변경되어 반도체식 가스센서칩(150)으로 모아지게 됨으로써, 반도체식 가스센서칩(150)의 감지막에서 가스를 감지하는 속도를 빠르게 하여 가스감지 능력을 높일 수 있는 것이다.3 and 4, when the side wall of the gas flow induction guide unit 230 is formed of a concave curved surface 231a and a convex curved surface 231b, a plurality of gas flow holes 221 of the gas distribution film 220 Flows into the semiconductor gas sensor chip 150 through the sidewall including the concave curved surface 231a and the convex curved surface 231b of the gas flow induction guide unit 230 to be collected by the semiconductor type gas sensor chip 150, It is possible to increase the speed of sensing the gas in the sensing film of the sensor chip 150 to increase the gas sensing capability.

이런 가스흐름 유도 가이드부(230)는 세라믹 소재로 구현할 수 있다.
The gas flow induction guide 230 may be formed of a ceramic material.

또한, 본 발명에서는 도 7에 도시된 바와 같이, 다공성 금속 기판, 다공성 실리콘 박막, 산화알루미늄 다공성 박막 중 하나로 이루어진 다수의 가스유통공(221)을 가지는 가스 유통 필름(220)에 다수의 가스유통공(221)보다 큰 크기를 가지는 다수의 확대크기 가스유통공(225a)이 형성된 지지용 필름(225)을 적층할 수 있다.7, a gas distribution film 220 having a plurality of gas flow holes 221 made of one of porous metal substrates, porous silicon thin films, and aluminum oxide porous thin films, The support film 225 having a plurality of enlarged size gas flow holes 225a having a size larger than that of the supporting film 225 can be stacked.

여기서, 다수의 확대크기 가스유통공(225a)의 크기는 다수의 가스유통공(221)의 크기보다 10 ~ 1000배 크게 설계하거나, 또는 다수의 확대크기 가스유통공(225a)의 크기를 100㎛ 이상으로 설계할 수 있다.The size of the plurality of enlarged size gas flow holes 225a may be designed to be 10 to 1000 times larger than that of the plurality of gas flow holes 221, Or more.

그리고, 가스 유통 필름(220)과 지지용 필름(225)의 적층구조는 패키지 측면에서, 가스 유통 필름(220)이 외기에 접하고, 지지용 필름(225)은 반도체식 가스센서칩(150)에 대향되는 것이, 오염물의 침투를 근본적으로 차단할 수 있다.The laminated structure of the gas distribution film 220 and the supporting film 225 is such that the gas distribution film 220 is in contact with the outside air and the supporting film 225 is in contact with the semiconductor type gas sensor chip 150 What is opposed can fundamentally block penetration of contaminants.

이러한 지지용 필름(225)은 가스 유통 필름(220)보다 두께가 더 두껍게 하여, 지지용 필름(225)의 취급성을 보완할 수 있는 것이다.Such a supporting film 225 is thicker than the gas distribution film 220, so that the handling property of the supporting film 225 can be complemented.

또한, 본 발명에서는 지지용 필름(225)/가스 유통 필름(220)/지지용 필름(225)의 적층구조로 구현할 수도 있다. 이경우, 한쌍의 지지용 필름(225) 사이에 가스 유통 필름(220)이 개재된 샌드위치 구조로, 단일의 가스 유통 필름(220)보다 취급성 및 내구성을 증대시킬 수 있다.In addition, in the present invention, a lamination structure of the supporting film 225, the gas distribution film 220, and the supporting film 225 may be employed. In this case, the handleability and durability of the single gas distribution film 220 can be improved by a sandwich structure in which the gas distribution film 220 is sandwiched between the pair of support films 225.

상술한 본 발명의 가스센서 패키지는 미래에 초소형 장치에 장착되어 가스를 감지할 수 있는 초소형 크기로 제작되어 사용될 수 있으며, 이는 본 발명이 미래지향적이고 혁신적인 패키지 구조를 가지는 것을 의미한다.
The gas sensor package according to the present invention can be manufactured in a very small size that can be mounted on a micro device in the future and can sense gas, which means that the present invention has a future-oriented and innovative package structure.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limited to the embodiments set forth herein. Various changes and modifications may be made by those skilled in the art.

100: 기판 130: 전기연결부
150: 반도체식 가스센서칩 220: 가스 유통 필름
221,225a: 가스 유통공 225: 지지용 필름
230: 가스흐름 유도 가이드부 231: 관통홀 100: substrate 130: electrical connection
150: semiconductor type gas sensor chip 220: gas distribution film
221, 225a: gas distribution hole 225: support film
230: gas flow induction guide part 231: through hole

Claims (8)

상면에 전극패턴이 형성된 기판;
상기 기판의 상면에 실장된 반도체식 가스센서칩;
상기 반도체식 가스센서칩과 전극패턴을 전기적으로 연결하는 전기연결부;
측벽이 곡면으로 이루어진 관통홀이 형성되고, 상기 기판 상면 가장자리에 접착되어 상기 반도체식 가스센서칩을 상기 관통홀 내측에 위치하는 가스흐름 유도 가이드부; 및
상기 가스흐름 유도 가이드부에 접착되고, 다수의 가스유통공이 형성된 가스 유통 필름;을 포함하는 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.A substrate on which an electrode pattern is formed;
A semiconductor gas sensor chip mounted on an upper surface of the substrate;
An electrical connection part for electrically connecting the semiconductor type gas sensor chip and the electrode pattern;
A gas flow induction guide part having a through-hole having a curved side wall formed therein, the gas flow guide part being adhered to a top surface of the substrate and positioned inside the through-hole; And
And a gas distribution film adhered to the gas flow induction guide part and having a plurality of gas flow holes formed therein. 제1항에 있어서,
상기 가스 유통 필름은 5~20㎛ 크기의 다수의 가스유통공이 형성된 필름인 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the gas distribution film is a film in which a plurality of gas flow holes having a size of 5 to 20 탆 are formed. 제2항에 있어서,
상기 가스 유통 필름은 다공성 금속 기판, 다공성 실리콘 박막, 산화알루미늄 다공성 박막 중 하나로 구현된 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.3. The method of claim 2,
Wherein the gas distribution film is implemented as one of a porous metal substrate, a porous silicon thin film, and an aluminum oxide porous thin film. 제1항에 있어서,
상기 곡면은 상기 제2관통홀의 중심영역 방향으로 오목하게 형성된 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the curved surface is recessed in the direction of the central region of the second through hole. 제1항에 있어서,
상기 곡면은 상기 제2관통홀의 중심영역 방향으로 볼록하게 형성된 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the curved surface is convex in the direction of the center region of the second through hole. 제1항에 있어서,
상기 기판은 BT레진, 세라믹, 금속 중 하나의 소재로 제조된 제1기판 구조물에 전극패턴이 형성된 것을 사용하는 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the substrate has an electrode pattern formed on a first substrate structure made of one of BT resin, ceramic and metal. 제1항에 있어서,
상기 가스흐름 유도 가이드부의 소재는 세라믹인 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.The method according to claim 1,
Wherein the gas flow induction guide portion is made of a ceramic material. 제1항에 있어서,
상기 관통홀은 하측폭이 상측폭보다 좁은 것을 특징으로 하는 감지효율을 향상시킬 수 있는 가스센서 패키지.


















The method according to claim 1,
And the through hole is narrower in width than the upper width.


















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